(57)【要約】【課題】ケースの温度上昇を有効に防止することができる電子機器を提供する。【解決手段】電子機器は、金属製の第１のケース２１と、第１のケース２１とは独立して設けられた第２のケース２２と、第２のケース２２に向かって第１のケース２１から一体に突出するとともに、発熱部品の近傍に位置するボス部３１と、を有する。電子機器は、さらに、ボス部３１と第２のケース２２との間に挟まれるとともに発熱部品を実装したプリント回路板２３と、第２のケース２２およびプリント回路板２３を貫いて第２のケース２２を第１のケース２１に固定するようにボス部３１に固定される固定部材と、プリント回路板２３とボス部３１との間の位置に設けられた樹脂製のスペーサ２７と、を具備する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の第１のケースと、
前記第１のケースとは独立して設けられた第２のケースと、
前記第２のケースに向かって前記第１のケースから一体に突出するとともに、発熱部品の近傍に位置するボス部と、
前記ボス部と前記第２のケースとの間に挟まれるとともに前記発熱部品を実装したプリント回路板と、
前記第２のケースおよび前記プリント回路板を貫いて前記第２のケースを前記第１のケースに固定するように前記ボス部に固定される固定部材と、
前記プリント回路板と前記ボス部との間の位置に設けられた樹脂製のスペーサと、
を具備することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記スペーサは、
筒形をなしたスペーサ本体と、
前記スペーサ本体の表面に設けられるとともに、前記第１のケースと前記プリント回路板とを電気的に接続する導電性のグランド層と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記グランド層は、前記スペーサ本体の内周面および外周面の少なくとも一方の面と、前記スペーサ本体の両端面と、に亘って設けられることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記スペーサは、キャップ部を有し、このキャップ部は、前記ボス部の先端を覆うように前記スペーサ本体から延びたことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記スペーサは、係合部を有し、この係合部は、前記ボス部に設けられた引掛け部に引っ掛かることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記係合部は、前記キャップ部の一部をなしていることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記キャップ部および前記ボス部のいずれか一方に設けられるスリットと、
前記キャップ部および前記ボス部のいずれか他方に設けられるとともに前記スリットの内側に嵌め込まれるリブと、
をさらに具備することを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項８】
前記スリットの幅は、前記スリットの奥部とは反対側の端近部に行くにつれて広くなることを特徴する請求項７に記載の電子機器。
【請求項９】
前記第２のケースには、操作部が取り付けられており、前記第２のケースは、前記操作部よりも前側に設けられるパームレスト部を有し、
前記ボス部は、前記操作部および前記パームレスト部の少なくとも一方の近傍に設けられることを特徴とする請求項６または請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記グランド層は、前記スペーサ本体にメッキを施して形成した金属層であることを特徴とする請求項９に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１のケースおよび第２のケースの間にプリント回路板を配置した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケースに固定されたプリント回路板を有する電子機器が開示されている。この電子機器は、ケースと、ケースの内部に突出して設けられるボス部と、ケースの内部でボス部によって支持されるプリント回路板と、プリント回路板をボス部に固定するためのねじと、を有している。ケースは、ボス部に設けられるネジ穴と、ネジ穴の周囲に設けられる放熱用の貫通穴と、を有している。また、プリント回路板は、ねじが通されるネジどめ穴と、ネジどめ穴の周囲に設けられる通気用の穴と、を有している。
【０００３】
上記のような一般的な電子機器において、ＣＰＵ等から発生した熱は、プリント回路板および空気等を介して上記ねじに伝達される。このねじに伝えられた熱は、ボス部に伝達されて、ボス部の周囲の温度を上昇させる。この電子機器では、貫通穴および通気用の穴を介してボス部から外部に熱を放出することができ、これによってケースの温度を下げることができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−９８２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記電子機器において、ケースの材質としては合成樹脂が一般的であるが、熱伝導性の高い金属材料を用いてケースを形成する場合がある。このとき、ボス部は、金属材料によってケースと一体に成形される。このような電子機器では、ボス部において熱伝導性が高まるため、単に貫通穴や通気用の穴を設けるだけでは、ケースの温度上昇を十分に抑制することができない。このため、上記従来の電子機器の構造では、ケースを金属で形成した場合にも有効であるとはいえず、改良の余地があった。
【０００６】
本発明の目的は、ケースの温度上昇を有効に防止することができる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、金属製の第１のケースと、前記第１のケースとは独立して設けられた第２のケースと、前記第２のケースに向かって前記第１のケースから一体に突出するとともに、発熱部品の近傍に位置するボス部と、前記ボス部と前記第２のケースとの間に挟まれるとともに前記発熱部品を実装したプリント回路板と、前記第２のケースおよび前記プリント回路板を貫いて前記第２のケースを前記第１のケースに固定するように前記ボス部に固定される固定部材と、前記プリント回路板と前記ボス部との間の位置に設けられた樹脂製のスペーサと、を具備する。
【発明の効果】
【０００８】
上記の構成によれば、ケースの温度上昇を有効に防止することができる電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係るポータブルコンピュータを示す斜視図。
【図２】図１に示すポータブルコンピュータを下方から示す下面図。
【図３】図１に示すポータブルコンピュータのスペーサの周辺構造を拡大して示す断面図。
【図４】図３に示すスペーサを斜め上方から示した斜視図。
【図５】図４に示すスペーサを異なる角度から示した斜視図。
【図６】第２の実施形態に係るポータブルコンピュータのスペーサの周辺構造を拡大して示す断面図。
【図７】第３の実施形態に係るポータブルコンピュータのスペーサの周辺構造を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図１から図５を参照して、電子機器の第１の実施形態について説明する。本明細書において、手前側（即ちユーザ側）を前、ユーザから見て奥側を後、ユーザから見て左側を左、ユーザから見て右側を右、ユーザから見て上方を上、ユーザから見て下方を下と定義する。
【００１１】
図１に示すように、電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１１は、本体ユニット１２と、表示ユニット１３と、本体ユニット１２と表示ユニット１３との間に設けられるヒンジ部１４と、を備えている。ヒンジ部１４は、表示ユニット１３を支持しており、表示ユニット１３を本体ユニット１２に対して回動させることができる。表示ユニット１３は、液晶ディスプレイで構成されるディスプレイ１５と、ディスプレイ１５を取り囲むカバー１６と、を有している。
【００１２】
図１から図３に示すように、本体ユニット１２は、第１のケース２１および第２のケース２２を有する筐体２０と、筐体２０の内部に収容されるプリント回路板２３と、筐体２０に設けられるキーボード２４およびタッチパッド２５と、第２のケース２２を第１のケース２１に固定するための固定部材であるねじ２６と、を備えている。本体ユニット１２は、さらにスペーサ２７を有しており、スペーサ２７は、第１のケース２１の後述するボス部３１とプリント回路板２３との間の位置でねじ２６の周囲に介在されている。
【００１３】
図３に示すように、プリント回路板２３は、ボス部３１と第２のケース２２との間に挟まれて固定されている。プリント回路板２３は、プリント配線板３２と、プリント配線板３２に実装される各種の部品および複数の発熱部品と、を有している。この発熱部品には、例えば、図２に示すＣＰＵ３３（central processing unit）、および図示しないノースブリッジ、グラフィックスチップ等が含まれる。各種の部品には、例えば各種ＲＡＭ(random access memory)、ＲＯＭ(read only memory)等が含まれる。プリント配線板３２は、複数の銅製の配線層を積層した銅張積層板である。プリント配線板３２は、ねじ２６を通すための第１の孔３２Ａと、第１の孔３２Ａの縁部に沿って設けられる図示しないグランド用の導体パターンと、を有している。プリント回路板２３は、この導体パターンを介して筐体２０との間でアースを行うことができる。
【００１４】
図３に示すように、第２のケース２２は、筐体２０の上側半部をなしており、例えば合成樹脂によって形成されている。第２のケース２２は、第１のケース２１とは独立して設けられている。第２のケース２２上に、操作部であるキーボード２４およびタッチパッド２５が取り付けられている。第２のケース２２の材質は合成樹脂に限定されるものではなく、例えば、マグネシウム合金等の金属材料によって形成されていてもよい。図１と図３に示すように、第２のケース２２は、さらに、キーボード２４よりも前側の位置に設けられるパームレスト部３５と、キーボード２４が取り付けられる取付部の近傍に設けられる第２の孔２２Ａと、を有している。このパームレスト部３５は、キーボード２４を使用するユーザの手のひらが置かれる箇所である。第２の孔２２Ａには、ねじ２６が通される。
【００１５】
図３に示すように、第１のケース２１は、筐体２０の下側半部をなしており、例えば、マグネシウム合金等の金属材料によって形成されている。第１のケース２１は、ケース本体３０と、ケース本体３０から第２のケース２２に向かって一体に突出するように成形されたボス部３１と、を有している。図２に示すように、ボス部３１は、発熱部品であるＣＰＵ３３の近傍に設けられている。また本実施形態において、ボス部３１は、操作部であるキーボード２４の近傍に配置されている。
【００１６】
図３に示すように、ボス部３１は、先端に向けて若干細くなった略円柱形ないし錐台形をなしている。ボス部３１は、ねじ２６が固定されるねじ穴である固定穴３６と、スペーサ２７の後述する係合部３７が引っ掛けられる引掛け部３８と、を有している。ねじ２６は、第２のケース２２およびプリント回路板２３を貫いて、この固定穴３６に固定される。引掛け部３８は、枠状の係合部３７が嵌め入れられる凹部３８Ａと、係合部３７の貫通孔４５の内側に嵌る凸部３８Ｂと、を有している。
【００１７】
図３から図５に示すように、スペーサ２７は、円筒形状をなしたスペーサ本体４１と、スペーサ本体４１の表面に設けられた導電性のグランド層４２と、ボス部３１の先端を覆うようにスペーサ本体４１の下端から延びたキャップ部４３と、キャップ部４３の一部をなした係合部３７と、を有している。ボス部３１とスペーサ２７との間には回転止め機構４４が設けられており、回転止め機構４４は、ボス部３１に対してスペーサ本体４１が回転するのを阻止している。
【００１８】
スペーサ本体４１、キャップ部４３、および係合部３７は、合成樹脂によって一体に成形されている。グランド層４２は、第１のケース２１とプリント回路板２３とを電気的に接続している。グランド層４２は、スペーサ本体４１の内周面４１Ａと、スペーサ本体４１の軸方向の両端部にある両端面４１Ｂと、に亘って設けられる。グランド層４２は、例えばニッケル等の金属層で構成されており、スペーサ本体４１の内周面４１Ａに無電界ニッケルメッキを施して形成される。なお、グランド層４２のメッキに先立ち、スペーサ本体４１の内周面４１Ａにマスキングを行って、内周面４１Ａにはグランド層４２が形成されないようにする。
【００１９】
キャップ部４３は、ボス部３１の先端部に沿った形状を有しており、下方にいくにつれて拡開するテーパ形状をなしている。係合部３７は、キャップ部４３の一部として形成されており、スペーサ本体４１の下端から斜め下方に延びる平板状をなしている。また、係合部３７は、その中央に設けられる貫通孔４５と、貫通孔４５の周囲を規定する枠部４６と、を有している。この貫通孔４５には、引掛け部３８の凸部３８Ｂが嵌り込むことができる。
【００２０】
回転止め機構４４は、キャップ部４３の一部に設けられるスリット４７と、ボス部３１の周囲からボス部３１の半径方向に向けて一体に突出したリブ４８と、を有している。スリット４７は、係合部３７が設けられる位置とは１８０度反対側の位置に設けられている。スリット４７は、キャップ部４３の下端から上方に切り上がるように形成されている。スリット４７は、その奥部４７Ａとは反対側の端近部に面取部４７Ｂを有しており、面取部４７Ｂは、端近部においてゆるやかな円弧をなすように端近部の角を取って形成されている。このため、スリット４７の幅は、端近部に行くにつれて広くなっている。
【００２１】
なお、本実施形態の回転止め機構４４では、キャップ部４３の一部にスリット４７を設けるとともに、ボス部３１の周囲にリブ４８を設けるようにしているが、これに限定されるものではない。回転止め機構４４は、ボス部３１の周面に設けられ溝状に窪んだスリットと、キャップ部４３の内周部から中心方向に突出してこのスリット内に嵌り込むリブと、によって構成されていてもよい。
【００２２】
続いて、スペーサ２７を用いたプリント回路板２３、第１のケース２１、および第２のケース２２の固定方法について説明する。まず、図３に示すように、第１のケース２１のボス部３１に対してスペーサ２７を取り付ける。このとき、スリット４７をリブ４８の位置に位置合わせを行って、ボス部３１の先端に対してスペーサ２７のキャップ部４３が被さるようにする。これと同時に、ボス部３１の引掛け部３８に対して係合部３７を引っ掛ける。次に、このスペーサ２７の上側からプリント回路板２３および第２のケース２２を設置する。最後に、第２のケース２２の第２の孔２２Ａ、およびプリント回路板２３の第１の孔３２Ａに対してねじ２６を通すようにして、ねじ２６をボス部３１の固定穴３６に締結する。こうして本体ユニット１２の組み立てが終了する。
【００２３】
第１の実施形態によれば、ポータブルコンピュータ１１は、金属製の第１のケース２１と、第１のケース２１とは独立して設けられるとともに操作部を含んだ第２のケース２２と、第２のケース２２に向かって第１のケース２１から一体に突出するとともに、発熱部品の近傍に位置するボス部３１と、ボス部３１と第２のケース２２との間に挟まれるとともに発熱部品を実装したプリント回路板２３と、第２のケース２２およびプリント回路板２３を貫いて第２のケース２２を第１のケース２１に固定するようにボス部３１に固定される固定部材と、プリント回路板２３とボス部３１との間の位置で固定部材の周囲に介在される樹脂製のスペーサ２７と、を具備する。
【００２４】
この構成によれば、ボス部３１とプリント回路板２３との間に樹脂製のスペーサ２７が介在されるため、熱伝導性の良い金属製の第１のケース２１のボス部３１において温度上昇があったときに、この熱がプリント回路板２３および第２のケース２２に伝達されることを防止することができる。このことは、ユーザが触れる箇所である操作部のある第２のケース２２の温度上昇を防止できる点で特に有効である。また、プリント回路板２３において熱が蓄積される不具合が発生することを有効に防止することができる。
【００２５】
このとき、スペーサ２７は、筒形をなしたスペーサ本体４１と、スペーサ本体４１の表面に設けられるとともに、第１のケース２１とプリント回路板２３とを電気的に接続する導電性のグランド層４２と、を有する。この構成によれば、グランド層４２によって、プリント回路板２３と第１のケース２１との間のアースを確実に行うことができる。これによって、例えば、プリント回路板２３上の部品から照射される電磁波が第１のケース２１および第２のケース２２の外部に漏洩することを極力防止することができる。
【００２６】
グランド層４２は、スペーサ本体４１の内周面４１Ａと、スペーサ本体４１の両端面４１Ｂと、に亘って設けられる。通常、グランド層４２は、熱伝導性のよい金属材料によって形成される。上記構成によれば、グランド層４２をスペーサ本体４１の表面全体に設ける場合に比して、グランド層４２の面積を小さくすることができる。これによって、スペーサ２７における熱伝導性を低下させることができ、第１のケース２１の熱がプリント回路板２３および第２のケース２２に効率よく伝達されてしまうことを防止することができる。
【００２７】
このスペーサ２７は、キャップ部４３を有し、このキャップ部４３は、ボス部３１の先端を覆うようにスペーサ本体４１から延びている。この構成によれば、ボス部３１に対してキャップ部４３を被せるようにして、ボス部３１にスペーサ２７を簡単に取り付けることができる。スペーサ２７は、係合部３７を有し、この係合部３７は、ボス部３１に設けられた引掛け部３８に引っ掛かる。これによれば、スペーサ２７がボス部３１から勝手に外れてしまうことを防止することができる。
【００２８】
このとき、係合部３７は、キャップ部４３の一部をなしている。この構成によれば、係合部３７をキャップ部４３とは別途に設けた場合に比して、スペーサ２７の構造を簡略化することができる。また、ポータブルコンピュータ１１は、キャップ部４３およびボス部３１のいずれか一方に設けられるスリット４７と、キャップ部４３およびボス部３１のいずれか他方に設けられるとともにスリット４７の内側に嵌め込まれるリブ４８と、をさらに具備する。この構成によれば、キャップ部４３およびボス部３１の間にスペーサ２７の回転止めの構造を形成することができ、これによって、ボス部３１に対してスペーサ２７が自由に回転することを防止することができる。このため、スペーサ２７の回転によってプリント回路板２３上のグランド用の導体パターンが削られてしまう等の不具合を生ずることを防止できる。
【００２９】
スリット４７の幅は、スリット４７の奥部４７Ａとは反対側の端近部に行くにつれて広くなる。この構成によれば、上記のスリット４７およびリブ４８を設けたとしても、スリット４７に対してリブ４８を嵌め込みやすくすることができる。このため、ボス部３１の先端にスペーサ２７を被せる際にこれらが装着の邪魔になってしまうことを防止できる。
【００３０】
第２のケース２２は、操作部よりも前側に設けられるパームレスト部３５を有し、スペーサ２７は、操作部およびパームレスト部３５の少なくとも一方の近傍に設けられる。この構成によれば、ユーザの手が接触する部分である操作部およびパームレスト部３５の近傍において、第２のケース２２の温度上昇を有効に防止できる。このグランド層４２は、スペーサ本体４１にメッキを施して形成した金属層である。この構成によれば、簡単且つ安価に、極力薄いグランド層４２を形成することができる。このように極力薄いグランド層４２が形成されれば、スペーサ２７において熱伝達性が高くなってしまうことを防止できる。
【００３１】
続いて、図６を参照して、ポータブルコンピュータの第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１１は、ボス部３１が第２のケース２２のパームレスト部３５の近傍に設けられている点、およびスペーサ２７のグランド層４２の形成される位置が異なる点で第１の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第１の実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
スペーサ２７は、円筒形状をなしたスペーサ本体４１と、スペーサ本体４１の表面に設けられた導電性のグランド層４２と、ボス部３１の先端を覆うようにスペーサ本体４１の下端から延びたキャップ部４３と、ボス部３１に設けられた引掛け部３８に引っ掛かる係合部３７と、を有している。ボス部３１とスペーサ２７との間には回転止め機構４４が設けられており、回転止め機構４４は、ボス部３１に対してスペーサ本体４１が回転するのを阻止している。
【００３３】
スペーサ本体４１は、合成樹脂によって形成されている。図６に示すように、グランド層４２は、スペーサ本体４１の外周面４１Ｃと、スペーサ本体４１の軸方向の両端部にある両端面４１Ｂと、に亘って設けられている。グランド層４２は、スペーサ本体４１の外周面４１Ｃおよび両端面４１Ｂにニッケル等のメッキを施して形成した金属層である。
【００３４】
本実施形態によれば、グランド層４２は、スペーサ本体４１の外周面４１Ｃと、スペーサ本体４１の両端面と、に亘って設けられる。この構成によれば、グランド層４２をスペーサ本体４１の表面全体に設ける場合に比してグランド層４２の面積を小さくすることができる。これによって、スペーサ２７における熱伝導性を低下させることができ、第１のケース２１の熱がプリント回路板２３および第２のケース２２に効率よく伝達されてしまうことを防止することができる。
【００３５】
続いて、図７を参照して、ポータブルコンピュータの第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１１は、スペーサ２７のグランド層４２が形成される箇所が異なる点で第１の実施形態のものと異なっているが、他の部分は第１の実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
スペーサ２７は、円筒形状をなしたスペーサ本体４１と、スペーサ本体４１の表面に設けられた導電性のグランド層４２と、ボス部３１の先端を覆うようにスペーサ本体４１の下端から延びたキャップ部４３と、ボス部３１に設けられた引掛け部に引っ掛かる係合部３７と、を有している。ボス部３１とスペーサ２７との間には回転止め機構４４が設けられている。
【００３７】
スペーサ本体４１は、合成樹脂によって形成されている。図７に示すように、グランド層４２は、スペーサ本体４１の全周、すなわち、スペーサ本体４１の内周面４１Ａおよび外周面４１Ｃと、スペーサ本体４１の軸方向の両端部にある両端面４１Ｂと、に亘るように設けられている。グランド層４２は、スペーサ本体４１の全周にニッケル等のメッキを施して形成した金属層である。
【００３８】
第３の実施形態によれば、スペーサ本体４１の全周にグランド層４２が形成されているため、プリント回路板２３と第１のケース２１との間における電気的な接続の信頼性を向上することができる。このため、プリント回路板２３を第１のケース２１に対して確実にアースすることができ、プリント回路板上の部品から照射される電磁波が外部に漏出することを極力防止できる。
【００３９】
電子機器は、上記実施形態に示したポータブルコンピュータ用に限らず、例えば携帯電話機のようなその他の電子機器に対しても実施可能である。また、上記各実施形態では、操作部およびパームレスト部の近傍に設けられたボス部３１に対してスペーサ２７を介在させるようにしているが、これに限定されるものではない。第２のケース２２上で、ユーザが触れる箇所であればどのような箇所でもスペーサ２７を介在させることができる。また、上記各実施形態では、筐体２０の下側半部をなしているケースを第１のケース２１とし、筐体２０の上側半部をなしているケースを第２のケース２２としているが、これに限定されるものではない。筐体２０の上側半部をなしているケースを第１のケースとし、筐体２０の下側半部をなしているケースを第２のケースとして本発明を適用してもよい。その他、電子機器は、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることは勿論である。
【符号の説明】
【００４０】
１１…ポータブルコンピュータ、２１…第１のケース、２２…第２のケース、２３…プリント回路板、２６…ねじ、２７…スペーサ、３１…ボス部、３５…パームレスト部、３７…係合部、３８…引掛け部、４１…スペーサ本体、４１Ａ…内周面、４１Ｂ…両端面、４１Ｃ…外周面、４２…グランド層、４３…キャップ部、４７…スリット、４７Ａ…奥部、４８…リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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